PFS

El Espectrómetro Planetario Fourier es un instrumento de teledetección diseñado para detectar y analizar la radiación infrarroja emitida o reflejada por una atmósfera y superficie planetarias. Funciona dividiendo la luz infrarroja entrante en sus longitudes de onda componentes utilizando un espectrómetro de transformada de Fourier, y luego midiendo la intensidad en cada frecuencia. Estos datos espectroscópicos revelan qué gases están presentes, sus concentraciones, perfiles de temperatura y, a veces, incluso propiedades de nubes y polvo. El PFS opera en la banda infrarroja térmica, típicamente entre 200 y 5000 números de onda (2 a 50 micrómetros), donde los componentes atmosféricos tienen fuertes características de absorción.

El PFS más conocido es el instrumento a bordo del orbitador Mars Express, que ha estado operativo desde 2004. Esta versión utiliza un interferómetro de Michelson con un espejo móvil para crear patrones de interferencia; estos patrones se transforman matemáticamente para obtener la información espectral. El PFS del Mars Express tiene dos canales: uno para la región de 200 a 2200 números de onda y otro para la región de 1850 a 5000 números de onda, lo que permite la medición simultánea de diferentes capas atmosféricas. El instrumento se ha utilizado ampliamente para mapear las distribuciones de vapor de agua, polvo, CO2 y metano en la atmósfera marciana.

En el mantenimiento de aeronaves y operaciones en tierra, las referencias a PFS en un contexto técnico son raras, ya que el instrumento en sí es una carga útil científica en naves espaciales robóticas en lugar de parte de los sistemas de control de vuelo o propulsión. Sin embargo, los técnicos que trabajan con módulos de aterrizaje planetarios, orbitadores o sus equipos de apoyo en tierra pueden encontrar datos de PFS en la planificación de misiones, modelado térmico o trabajo de calibración de instrumentos. Comprender lo que mide el espectrómetro ayuda a los equipos de mantenimiento a anticipar las cargas térmicas, las demandas eléctricas y los requisitos de apuntamiento de la nave espacial.

El nombre refleja el núcleo matemático del instrumento: el análisis de Fourier, la descomposición de señales complejas en ondas sinusoidales y cosenoidales en diferentes frecuencias. Esta técnica es mucho más antigua que la exploración espacial, pero resultó ideal para la espectroscopia infrarroja porque logra una alta resolución espectral sin un elemento dispersor como un prisma o una rejilla, lo que reduce la complejidad mecánica y la masa. El término 'Planetario' distingue este diseño particular de los espectrómetros de Fourier de laboratorio y enfatiza su papel en la ciencia planetaria en lugar del análisis de materiales o industrial.